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Projekt
Monitoring des Vakuums in Mittelspannungsschaltkammern
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Volker Hinrichsen
Fachliche Zuordnung
Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
Förderung
Förderung von 2004 bis 2008
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5434826
Vakuumschalter haben eine hohe Lebenserwartung, sie sind kompakt und praktisch wartungsfrei. Dennoch empfiehlt sich nach einigen Betriebsjahren eine Messung des Vakuums, um sicherzustellen, dass der Druck in den Schaltkammern noch nicht zu weit angestiegen ist. Der Anstieg des Innendrucks über einen bestimmten Schwellenwert führt zur Beeinträchtigung des Ausschaltvermögens und des elektrischen Isoliervermögens der offenen Schaltstrecke. Akzeptiert werden derzeit Schaltkammerinnendrücke unter 10-2Pa. Druckmessungen an neuen Vakuumschaltkammern werden bei der Fertigung normalerweise mit Hilfe des Magnetronprinzips durchgeführt. Die Beurteilung des Vakuums bei Schaltern, die bereits in Schaltanlagen eingebaut sind, erfordert jedoch andere Testverfahren und Diagnosetechniken. Die Anwender von Vakuumschaltern sind an einer einfachen Methode interessiert, die sich vor Ort anwenden lässt und Aufschluss darüber gibt, ob der Druck den vorgegebenen Schwellenwert noch nicht überschritten hat und wie groß die Druckdifferenz zum Schwellenwert noch ist. Die wirtschaftliche Bedeutung einer solchen Methode wird deutlich, wenn man bedenkt, dass jährlich Hunderttausende von Vakuumschaltkammern hergestellt werden und mittlerweile Millionen von ihnen im Einsatz sind. Eine Verlängerung der Einsatzdauer der Schaltkammern mit Hilfe eines zuverlässigen Monitoringverfahrens kann immense Einsparungen für die Anwender bringen. ... In diesem Forschungsvorhaben soll untersucht werden, wie aus den Kenngrößen dieser Abklingfunktion zuverlässig Rückschlüsse auf den Innendruck einer Vakuumschaltkammer gezogen werden können. Dazu werden die einzelnen Faktoren untersucht, die Einfluss auf die Kenngröße der Abklingfunktion haben, wie z.B. Kontaktmaterial, Kontaktbeanspruchung, Gaszusammensetzung und Gasdruck. Ziel ist es zu zeigen, dass und wie ein zuverlässiges Verfahren für das Vakuum-Monitoring entwickelt werden kann, mit dem Messungen ohne das Ausbauen der Schaltkammern möglich sind.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
